трубы на 6 бар в гор сети водопровода, запас прочности конструкционный, на старение и гидроудары Опции

[ads1993]

Добрый день.

Как то ранее не приходилось обращать внимание на прочностные характеристики водопроводных труб, но попросили оценить соответствие труб, а я в тупике, не могу собрать по ГОСТам СНиП, нормы расчета на прочность.
обратился с проектировщикам - из опыта эксплуатации закладываем трубы на номинальное давление - 10 бар.

Сейчас закладывают трубы PE100 6 бар диаметр 50 мм, толщина стенки 2,2 мм для подвода от магистральных сетей внутри многоквартирного дома к щитам учёта, от которых будут идти трубы ПП 15 мм в квартиры.
Такие же трубы используют для прокладки в частном секторе с пересечением дорог без гильз.
Согласно ГОСТ 18599-2001
3.14 номинальное давление; PN: Численное обозначение, относящееся к механическим свойствам элементов трубопровода, используемое для ссылок.
Примечание - Для пластмассовых трубопроводов, транспортирующих воду, номинальное давление соответствует постоянному максимальному рабочему давлению, выраженному в 10 Па (бар), создаваемому водой при 20 °С, с учетом минимального коэффициента запаса прочности.
СНиП 2.04.01-85* 10.3. Трубопроводную, водоразборную и смесительную арматуру для систем хозяйственно-питьевого водопровода следует устанавливать на рабочее давление 0,6 МПа (6 кгс/см2);
Справочник проектировщика под ред. И.Г. Староверова 1990 г. (не нормативный документ)
4.2 Для систем хозяйственно-питьевого водопровода трубопроводную, водоразборную и смесительную арматуру применяют на рабочее давление 0,6 МПа, для противопожарных систем водопровода или объединённых систем противопожарного и питьевого водоснабжения - на давление 0,9 МПа.
Прим. на магистральных трубопроводах установлены пожарные гидранты.

MRS PE100 коэффициент регрессии на 50лет - с 13 МПа до 10.

- рабочее давление 0,6 МПа
- коэффициент запаса прочности *1,25 = 0,75 МПа
- расчёт на гидроудары - для магистральных труб 400 мм при скорости 1,2 м/с = 0,48 МПа
- суммарно 1,23 МПа

Как доказать со ссылкой не на опыт эксплуатации, а на нормативные документы, что 6 бар - мало, а хотя бы 10 бар необходимо ?

P.S.
и что примечательно, уже разрывы на новых трубах были, при этом удалось промерять давление - было 12 бар, но это капитальный ремонт, есть письмо госстроя, что проект не нужен поскольку капитальный ремонт, вот и "лепят" без проекта 6 бар, а жителям говорят - потом поменяете за свой счёт, если не нравиться. Гостехнадзор тоже говорит - дайте ссылку на нормативы.
Вот тебе и 21-й век. всё с ног на голову.

Спасибо.

[ads1993]

Добрый день.

Как то ранее не приходилось обращать внимание на прочностные характеристики водопроводных труб, но попросили оценить соответствие труб, а я в тупике, не могу собрать по ГОСТам СНиП, нормы расчета на прочность.
обратился с проектировщикам - из опыта эксплуатации закладываем трубы на номинальное давление - 10 бар.

Сейчас закладывают трубы PE100 6 бар диаметр 50 мм, толщина стенки 2,2 мм для подвода от магистральных сетей внутри многоквартирного дома к щитам учёта, от которых будут идти трубы ПП 15 мм в квартиры.
Такие же трубы используют для прокладки в частном секторе с пересечением дорог без гильз.
Согласно ГОСТ 18599-2001
3.14 номинальное давление; PN: Численное обозначение, относящееся к механическим свойствам элементов трубопровода, используемое для ссылок.
Примечание - Для пластмассовых трубопроводов, транспортирующих воду, номинальное давление соответствует постоянному максимальному рабочему давлению, выраженному в 10 Па (бар), создаваемому водой при 20 °С, с учетом минимального коэффициента запаса прочности.
СНиП 2.04.01-85* 10.3. Трубопроводную, водоразборную и смесительную арматуру для систем хозяйственно-питьевого водопровода следует устанавливать на рабочее давление 0,6 МПа (6 кгс/см2);
Справочник проектировщика под ред. И.Г. Староверова 1990 г. (не нормативный документ)
4.2 Для систем хозяйственно-питьевого водопровода трубопроводную, водоразборную и смесительную арматуру применяют на рабочее давление 0,6 МПа, для противопожарных систем водопровода или объединённых систем противопожарного и питьевого водоснабжения - на давление 0,9 МПа.
Прим. на магистральных трубопроводах установлены пожарные гидранты.

MRS PE100 коэффициент регрессии на 50лет - с 13 МПа до 10.

- рабочее давление 0,6 МПа
- коэффициент запаса прочности *1,25 = 0,75 МПа
- расчёт на гидроудары - для магистральных труб 400 мм при скорости 1,2 м/с = 0,48 МПа
- суммарно 1,23 МПа

Как доказать со ссылкой не на опыт эксплуатации, а на нормативные документы, что 6 бар - мало, а хотя бы 10 бар необходимо ?

P.S.
и что примечательно, уже разрывы на новых трубах были, при этом удалось промерять давление - было 12 бар, но это капитальный ремонт, есть письмо госстроя, что проект не нужен поскольку капитальный ремонт, вот и "лепят" без проекта 6 бар, а жителям говорят - потом поменяете за свой счёт, если не нравиться. Гостехнадзор тоже говорит - дайте ссылку на нормативы.
Вот тебе и 21-й век. всё с ног на голову.

Спасибо.

[ads1993]

вот так сделал, может кому пригодиться.

2. Согласно свода правил СП 31.13330.2012 "СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения"
п. 11.20 Выбор материала и класса прочности труб для водоводов и водопроводных сетей следует производить на основании статического расчета, агрессивности грунта и транспортируемой воды, а также условий работы трубопроводов и требований к качеству воды.
Статический расчет следует производить на воздействие расчетного внутреннего давления, давления грунта, временных нагрузок, собственной массы труб и массы транспортируемой жидкости, атмосферного давления при образовании вакуума и внешнего гидростатического давления грунтовых вод в тех комбинациях, которые оказываются наиболее опасными для труб данного материала.
Не проведены расчёты на гидравлические удары.
По статистике, в 60% случаях прорыв водопровода в домах происходит из-за гидроудара.
СП 31.13330.2012 п. 11.25. При расчете трубопроводов на повышение давления при гидравлическом ударе (определенное с учетом противоударной арматуры или образования вакуума) внешнюю нагрузку следует принимать не более нагрузки от колонны автомобилей Н-18.
п. 11.26 Повышение давления при гидравлическом ударе следует определять расчетом и на его основании принимать меры защиты.
Проведены расчёты на повышение давления при гидравлическом ударе.
Приняты для расчёта магистральные трубы Д400 мм, в которых при опорожнении при отключении электроэнергии и затем подачи воды создаётся наиболее мощный гидравлический удар, распространяющийся далее в трубы меньшего диаметра Д50 мм.
Д400 мм, скорость протекания 1,2 м/с, при расчётах скорость распространения ударной волны 552 м/с, приращение давления составит 0,484 МПа.
С учётом снижения приращения давления в трубах Д50 мм, а также учитывая коэффициент 1,25 запаса прочности при регрессии (старении) труб, также опираясь на опыт эксплуатации, для прокладки в траншеи и внутренние трубопроводы до распределительных труб, приращение давление от номинального 0,6 МПа принимают 0,4 - 0,5 МПа, и в итоге номинальное давление по прочностным и конструкционным характеристикам для труб водоснабжения принято 1,0 - 1,1 МПа.
Для ПЭ 100 при соответствии испытаний труб по ГОСТ 18599-2001 на соответствие композиции полиэтилена, примененного при изготовлении труб, на прочность таблица 3 толщина стенки Д50 мм составляет 3,7 мм.
Если же композиция полиэтилена ПЭ 100 не проходит испытание на прочность, то следовательно применена другая композиция полиэтилена и требуемые толщины стенок соответственно составляет согласно ГОСТ 18599-2001 таб.1,3 для Д50 мм 1,1-1,2 МПа:
- ПЭ 32 – 8,3 мм;
- ПЭ 63 – 5,6 мм;
- ПЭ 80 – 4,6 мм .

3. Согласно ГОСТ 18599-2001 (ISO 4427-1:2007, NEQ) * Измененная редакция,
Изм. N 2, Межгосударственный стандарт, «Трубы напорные из полиэтилена», технические условия, раздел 7 Правила приёмки, Таблица 7, наименование показателя –
п. 3 относительное удлинение при разрыве, частота контроля – на каждой партии.
Протокол испытаний применяемых при установке партий труб не предоставлен Заказчику
Примечание. ГОСТ 18599-2001 п. 7.1 ГОСТ 18599-2001 Размер партии должен быть не более: 10 000 м - для труб диаметром от 40 до 90 мм.
ГОСТ 18599-2001 п. 5.1. Классификация композиции полиэтилена по уровню минимальной длительной прочности по таблице 4а (кроме ПЭ 32) должна быть установлена изготовителем композиции в соответствии с ГОСТ ИСО 12162.
Данные по классификации композиции полиэтилена, применяемого для данной партии труб не предоставлены Заказчику .
По причине того, что неизвестна композиция полиэтилена, применённого для производства устанавливаемых труб, нами проведены указанные испытания на относительное удлинение при разрыве, которые по ГОСТ 18599-2001 таблица 7, п. 3., должны быть проведены на каждую партию.
Нами выявлено значительное несоответствии ГОСТ 18599-2001, таблица 5, п. 2 относительное удлинение при разрыве, %, не менее, для ПЭ 100 – 350 %, метод испытания по ГОСТ 11262 и 8.4 настоящего стандарта (ГОСТ 18599-2001).
Тип ПЭ 100 указан в сертификатах производителя, фактическое соответствие труб уложенных, на относительное удлинение нами выявлено как для типа ПЭ 32 – 260%, отсюда толщина стенок труб Д50 мм для давления 1,0 МПа должна быть 8,3 мм согласно ГОСТ 18599-2001, с изменениями N 2.
ГОСТ 18599-2001 таб. 5 п.2 относительное удлинение в %, не менее, составляет для ПЭ 32 – 250%, для ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100 - 350%. Для определения разницы между ПЭ 80 – 100, таб. 5 п. 4 стойкость при постоянном внутреннем давлении при 20 °С, ч, не менее, по ГОСТ 24157 и 8.6 настоящего стандарта, составляет при начальном напряжении в стенке трубы для:
- ПЭ 32 6,5 МПа (65 кгс/см²) 100 часов
- ПЭ 63 8 МПа (80 кгс/см²) 100 часов
- ПЭ 80 9 МПа (90 кгс/см²) 100 часов
- ПЭ 100 12 МПа (120 кгс/см²) 100 часов

6. Нарушение – трубы проложены в местах, где возможны механические повреждения в подвалах домов.
СП 40-102-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов.
3.4.1 Трассировка трубопроводов водопровода производится с учетом физических (химических) и механических свойств материала труб и способов их соединения и требований, указанных в СНиП 2.04.01.
3.4.2 Трубопроводы, как правило, должны прокладываться скрыто (в шахтах, штробах и т.д.). Открытая прокладка трубопроводов разрешается в местах подвода воды к водоразборной арматуре, а также в местах, где исключены их механические повреждения.

Все указанные выше п. 1-6 требования не учтены в тендерной документации и в этой части требований не выполняются подрядчиками.